Centre de Conférences / Luxembourg

 

Eine Heizung, 12m hoch und 480m lang

Projektname Centre de Conférences
Ort Luxembourg
Jahr 2004
Auftraggeber Metallbau Anders aus Fritzlar
Architekten Schemel & Wirtz, Luxemburg und Jourdan & Müller PAS, Frankfurt
Bauherr Ministère des Travaux Publics

Leistungen

  • Entwicklung einer Riegelfassade
  • Entwicklung von elementierten Heizleitern Entwicklung Tragsystem für 500er Lamellenfassade

Besonderheit

  • Stahlpfosten 280x100mm bearbeitet
  • Neue Mechanik für die Lamellenfassade
  • Erhöhten Sicherheitsanforderungen
  • Kontrolle Wärmefluss der Heizfassaden zur Verglasung

Projektbeschreibung

Kirchberg - ein eigener, pulsierender Stadtteil Luxemburgs – war noch vor etwa dreißig Jahren von Bauernhöfen und weiten, landwirtschaftlich genutzten Flächen geprägt. Heute wird Kirchberg als moderner, pulsierender Bezirk charakterisiert, in dem man neben Geschäften, Banken und Wohngebäuden auch auf Regierungsgebäude mit den in Luxemburg ansässigen Institutionen der europäischen Union trifft.

Eines davon ist das Centre de Conferences (im Folgenden kurz "CDC" genannt), dessen Fassade unseren Kunden, die ausführende Firma Anders Metallbau aus dem nordhessischen Fritzlar, vor neue Herausforderungen stellte. Bei der technischen Konzeption eines Gebäudes können Gebäudestruktur, Fassade und Gebäudetechnik längst nicht mehr getrennt betrachtet werden.

Das Fassadenkonzept wurde von den Architekten - einer Arbeitsgemeinschaft der luxemburgischen Architekten Schemel & Wirtz und dem Frankfurter Büro Jourdan & Müller PAS entwickelt. Es sieht eine über 12m vertikal gespannte Fassade ohne Zwischendecke vor, die sowohl Heizfunktionen übernimmt als auch hohe Sicherheitsanforderungen erfüllt. Die Problematik liegt darin, dass bei Verwendung von 2-fach Isoliergläsern ohne Wärmeschutzbeschichtung die Oberfläche der dem Innenraum zugewandten Scheibe verhältnismäßig kalt ist und eine Luftwalze entsteht, die bei den Nutzern als unangenehmes Zuggefühl empfunden wird. Gelöst wird das Problem häufig durch eine Begleitheizung, die als zusätzliche Maßnahme an der Fassade angebracht wird. Durch die Erwärmung der Fassadenoberfläche wird die Konvektion verhindert.
Am CDC wurde die Gebäudetechnik geschickt in die Fassade integriert. TE entwickelte eine Konstruktion, die sowohl allen ästhetischen als auch funktionalen Ansprüchen gerecht wurde und so nicht zuletzt auch finanzielle Vorteile brachte. Die Hauptfassade des CDC ist eine insgesamt rund 480m lange Stahl-Glas-Konstruktion, deren horizontale Fugen von Deckschalen bedeckt werden. Die 30mm breiten, vertikal verlaufenden Fugen sind lediglich versiegelt und verhelfen der Fassade zu einem filigranen Erscheinungsbild. Vertikal spannt die Hauptfassade über durchschnittlich 12m Höhe - statisch nur an Kopf- und Fußpunkt gelagert. Diese Konstruktion und die hohe Eigenlast der Fassade führten zu der Entscheidung, die Pfosten aus massivem Stahl herzustellen. Der Regelpfosten hat eine Querschnittsfläche von 228,5cm² - bei einer Länge von 12m kommt man auf ein Gewicht von rund 2,5t pro Pfosten. Insgesamt wurden 152 dieser Stahlpfosten am Gebäude eingebaut.

Die elementierten Heizleitern sind Schweißkonstruktionen aus vertikal verlaufenden, 30x60mm großen Rechteckrohren und horizontal verlaufenden, 60mm Quadratrohren. Sie sind über ein speziell entwickeltes Gelenk punktförmig und mit einem Freiheitsgrad von ±4mm horizontal und ±7mm vertikal an den Pfosten befestigt. Auch können mit dem gleichen Knotenbauteil die verschiedenen Neigungen in den Schrägbereichen am Fusspunkt der Fassade problemlos aufgenommen werden. Von außen betrachtet sind die Heizleiter-Elemente optisch gleich. Die Bohrungen der Durchströmöffnungen zwischen den vertikal und horizontal verlaufenden Heizrohren variieren und sind auf das Strömungsverhalten des Wassers abgestimmt, so dass alle Heizleiterrohre gleichermaßen durchflossen werden.

Bei Heizfassaden ist die Gefahr von hohen thermischen Spannungen innerhalb der Verglasung groß, da Heizelement und Glas geometrisch nah beieinander angeordnet sind. Diese Spannungen können zu Glasbruch führen. Aufgrund der Vorlauftemperatur von 55°C beim CDC wurde mithilfe eines eigens hierfür konzipierten Aluminiumprofils ein größtmöglicher Abstand zwischen Glas und Heizleitern geschaffen. Die horizontal verlaufenden Heizrohre bilden zusammen mit diesem aufgesetzten Aluminiumprofil die Fassadenriegel. Der thermische Nachweis der Konstruktion, dass die Gläser den Temperaturdifferenzen standhalten, wurde mit Hilfe der Software flixo erbracht, dem technologisch führenden Softwareprodukt für thermische Analyse und Reporting.

Aufgrund der erhöhten Sicherheitsanforderungen an die Fassaden wurden neben zusätzlichen technischen Maßnahmen (die aus Sicherheitsgründen hier nicht weiter beschrieben werden können) angriffhemmende Verglasungen (nach DIN 52 290) der Klassifizierungen A1, Durchwurfhemmung, und B1, Durchbruchhemmung, eingesetzt. Die Regelglasscheibe hat ein Eigengewicht von 330 bzw. 430kg. Das Regelachsformat von 3,15m x 1,992m ist aus wirtschafltlichen Aspekten auf die Basisgläser der Glasindustrie (6,0m x 3,21m) abgestimmt.

Die Ausführung der Fassadenecken ist sehr "glasig" gehalten. Die Eck-Pfosten stehen rund 1,0m von der Außenecke entfernt, die Riegel werden nur von schlanken Stahlrundstäben (d=30mm) untereinander auf Distanz gehalten. In statischen Berechnungen wurde nachgewiesen, dass zur Abtragung der Windlast im Eckbereich die benachbarten Pfosten hinzugezogen werden.

Teilbereiche der Hauptfassade sind zum Zwecke des Sichtschutzes mit einer außen vorgesetzten Glaslamellenfassade versehen. Diese ist ebenfalls eine Neuentwicklung von TE. Die Konstruktion wurde so konzipiert, dass keine Verbindungselemente von außen sichtbar sind. Einzig an den Aluminiumhaltern sind auf der Innenseite zwei Senkschrauben eingesetzt die im eingedrehten Zustand die Dichtungen an das Glas pressen und somit die Scheiben gegen Verrutschen sichern. Die Lagerung der Glasscheiben in Klemmprofilen machte aufwendige Glasbohrungen unnötig.